一種高分子復(fù)合過濾膜制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子樹脂膠黏劑的復(fù)合過濾膜制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及有機膠 黏劑作為成膜液的復(fù)合膜制備方法，有利于簡化制膜工藝，降低制膜成本。
【背景技術(shù)】
[0002] 過濾技術(shù)包含微濾、超濾、納濾、反滲透等，廣泛用于食品、醫(yī)藥、工業(yè)廢水處理、超 純水制備及生物技術(shù)工業(yè)。過濾膜可分為兩大類：有機過濾膜和無機過濾膜。其中，有機濾 膜多以聚砜為多孔支撐層，由這類材料制成的膜的機械強度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，使 用比較廣泛。有機濾膜超薄皮層的制作方法有：界面聚合、界面縮聚、單體催化聚合和等離 子體聚合等。
[0003] 綜合考慮目前過濾膜的膜材料研宄及應(yīng)用狀況，發(fā)現(xiàn)多數(shù)制膜工藝都比較復(fù)雜， 膜的成本居高不下，在一定程度上限制了其工業(yè)化生產(chǎn)，所以尋找新的制膜材料，研宄新的 制膜方法以降低成本，簡化制膜的工藝過程是很有必要的。本發(fā)明研宄目的是發(fā)明一種價 格低廉、生產(chǎn)工藝簡單、性能優(yōu)良的環(huán)境友好型復(fù)合過濾膜。
[0004] 膠黏劑有著成本低、使用方便、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，以有機膠黏劑為原材料制備過 濾膜為過濾膜的研宄提供了一種新的研宄方向。在國內(nèi)外尚無專人進行有機膠黏劑制備過 濾膜的研宄，該研宄有著很大的發(fā)展?jié)摿?，市場前景非常吸引人。本研宄在膜分離技術(shù)和膠 黏劑應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上，提出一種新型制備過濾膜的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有的超濾膜制膜材料和相對復(fù)雜的制膜工藝，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題 是，提供一種全新的制膜材料以及其制備方法，膜材料的通量和截留性能較聚砜膜并沒有 減退，但具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，成本大大降低。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高分子復(fù)合過濾膜制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)選取合適的多孔基材，該基材具有良好的濕強度和一定的抗酸堿性能；
[0008] (2)將高分子樹脂配制成5%~90%的濃度，攪拌分散均勻；
[0009] (3)在配置好的高分子樹脂溶液中加入固化劑、增粘劑和致孔劑，充分攪拌， 50°C~80°C恒溫水浴2~15分鐘，進行超聲靜置脫泡；
[0010] (4)將除泡后的成膜液利用涂布設(shè)備均勻涂布在基材表面，制得復(fù)合過濾膜；
[0011] (5)將復(fù)合膜進行處理后便得到復(fù)合過濾膜。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0013] 本發(fā)明提出了一種全新的制備過濾膜的材料及其制備方法，采用涂布方式使膠黏 劑成膜液均勻涂覆在多孔基材表面，通過后續(xù)處理制得復(fù)合過濾膜，與傳統(tǒng)制膜工藝相比 具有以下優(yōu)點：
[0014] (1)涂布工藝與傳統(tǒng)過濾膜制備工藝相結(jié)合，制膜工藝簡便，設(shè)備投資低廉，操作 方便。
[0015] (2)以多孔材料為基膜，原料廣泛易得，且較商品膜基膜選擇性更高，對環(huán)境無破 壞。
[0016] (3)以高分子樹脂膠黏劑做成膜液，原料生產(chǎn)技術(shù)成熟，成本低，突破了傳統(tǒng)的制 膜材料限制，拓寬了制膜材料種類，也拓寬了膠黏劑的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0017] (4)復(fù)合超濾膜由于采用保留溶劑法制得，孔隙率大，可達50%以上。
[0018] (5)復(fù)合膜具有很好的機械強度，可承受更大的壓差，應(yīng)用領(lǐng)域得到了拓寬。
[0019] (6)膠黏劑具有的耐高溫和良好的化學(xué)穩(wěn)定性使得復(fù)合膜同樣具有熱穩(wěn)定性和一 定的耐酸堿性能。
[0020] (7)本發(fā)明所涉及的所有工藝步驟均具有可控性，并且復(fù)合膜具備良好的親水性 能和防生物污染性能，使用壽命得以相對延長。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的產(chǎn)品性能，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有 其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022] 實施例1
[0023] 配制25%的脲醛樹脂溶液，然后滴加質(zhì)量分數(shù)為12%的鹽酸，加入量為樹脂絕干 的10%，然后加入質(zhì)量分數(shù)為10%的聚乙烯醇溶液，加入量為樹脂絕干的5%，混合均勻后 置于55°C恒溫水浴鍋中加熱5分鐘，進行超聲靜置脫泡，然后均勻涂布在紙基上面，成膜液 浸透基材在10分鐘內(nèi)凝膠失去流動性，然后將復(fù)合膜密封保存固化，制得復(fù)合過濾膜性能 見表1。
[0024] 表 1
[0025]
[0026] 實施例2
[0027] 配制40%的三聚氰胺甲醛樹脂溶液，加入質(zhì)量分數(shù)為1%的甲基纖維素，加入量 為絕干樹脂質(zhì)量的20%，然后加入質(zhì)量分數(shù)12 %的鹽酸，加入量為樹脂絕干的10%，混合 均勻后置于55°C恒溫水浴鍋中加熱5~6分鐘，然后超聲靜置除泡，將脫泡后的成膜液均 勻涂布在浸泡過稀鹽酸的定量濾紙上，成膜液會在紙基上均勻凝膠固化從而制得復(fù)合過濾 膜，其性能見表2。
[0028] 表 2
[0029]

[0030] 實施例3
[0031] 配制25%的脲醛樹脂溶液，加入樹脂絕干10%的氯化銨，按照絕干I : 2加入丙 三醇，然后加入質(zhì)量分數(shù)為10%的聚乙烯醇溶液，加入量為樹脂絕干的5%，混合均勻后置 于55°C恒溫水浴鍋中加熱5分鐘，進行超聲靜置脫泡，然后均勻涂布在紙基上面，置于平板 加熱器上120°C加熱15~20分鐘，最后涂覆一層濃硫酸進一步固化得到復(fù)合過濾膜，其性 能見表3。
[0032] 表 3
[0033]
[0034] 實施例4
[0035] 配制44%的酚醛樹脂溶液，加入樹脂絕干60%、質(zhì)量分數(shù)為1%聚丙烯酰胺溶液， 攪拌混合均勻后超聲靜置除泡，將除泡后的成膜液均勻涂覆在紙基上，置于95°C平板加熱 器上加熱1分鐘，然后涂覆一層聚丙烯酰胺增粘過的濃硫酸，最后將酸洗掉酚醛樹脂在紙 基表面均勻成膜得到復(fù)合過濾膜，其性能見表4。
[0036] 表 4
[0037]
[0038] 實施例5
[0039] 按照聚乙二醇和酚醛樹脂絕干5 : 1的比例配制一定量溶液，攪拌混合均勻后超 聲靜置除泡，將除泡后的成膜液均勻涂覆在紙基上，置于95°C平板加熱器上加熱25~35分 鐘，然后涂覆一層聚丙烯酰胺增粘過的濃硫酸，最后將酸洗掉，酚醛樹脂在紙基表面均勻成 膜得到復(fù)合過濾膜，其性能見表5。
[0040] 表 5
[0041]

[0042] 實施例6
[0043] 配制40%的三聚氰胺甲醛樹脂溶液，加入樹脂絕干5%、質(zhì)量分數(shù)為1%的聚丙烯 酰胺溶液，攪拌均勻，然后加入質(zhì)量分數(shù)為12%的稀鹽酸，混合均勻后置于55°C恒溫水浴 鍋中加熱3分鐘，超聲靜置除泡，然后將成膜液用涂布設(shè)備均勻涂布在紙基上面，成膜液會 因為自身粘度逐漸變大慢慢凝膠固化從而制得復(fù)合超濾膜，其性能見表6。
[0044] 表 6 [00451
[0046] 各位技術(shù)人員須知：雖然本發(fā)明已按照上述【具體實施方式】做了描述，但是本發(fā)明 的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護 范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于該方法包括以下各步驟： (1)選取合適的多孔基材，該基材具有良好的濕強度和一定的抗酸堿性能； ⑵將高分子樹脂配制成5%~90%的濃度，攪拌分散均勻； (3) 在配置好的高分子樹脂溶液中加入固化劑、增粘劑和致孔劑，充分攪拌，50°C~ 80°C恒溫水浴2~15分鐘，進行超聲靜置脫泡； (4) 將除泡后的成膜液利用涂布設(shè)備均勻涂布在多孔基材表面，制得復(fù)合過濾膜； (5) 將復(fù)合膜進行處理后便得到復(fù)合過濾膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于步驟（1)中所選取的 多孔基材包括紙張、無紡布、微孔濾膜等，并具有良好的濕強度和抗酸堿性能。3. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于步驟（2)中的高分子 樹脂包括脲醛樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂，酚醛樹脂以及性能類似的改性樹脂等。4. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于步驟（2)中高分子樹 脂的濃度為5%~90%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于步驟（3)中固化劑包 括鹽酸、硫酸以及水溶呈酸性的化學(xué)試劑和藥品，增粘劑包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、甲基 纖維素等，致孔劑包括丙三醇、聚乙二醇等，水浴加熱溫度為50°C~80°C，加熱時間為2~ 15分鐘。6. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于步驟（4)中涂布設(shè)備 包括輥式涂布機、氣刀涂布機和刮刀涂布機以及各類手工涂布輥。7. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種新型復(fù)合過濾膜的制備方法，其特征在于步驟（5)中復(fù)合膜的 處理方法包括加熱凝膠加酸固化和加酸凝膠加酸固化。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新的制備過濾膜的材料及其制備方法，涉及到涂布技術(shù)和膜分離技術(shù)交叉領(lǐng)域。本發(fā)明首先將一定濃度的水溶性熱固型高分子樹脂作為成膜液，加入一定濃度的增粘劑和致孔劑，通過加酸或加熱的方式使樹脂凝膠，然后通過固化處理使成膜液在多孔基材表面均勻成膜，從而制得復(fù)合過濾膜。本發(fā)明制得的復(fù)合過濾膜具有很好的機械性能和良好化學(xué)穩(wěn)定性，且具有合成可控性、親水性好的特點，所使用的高分子樹脂是一種環(huán)境友好型成膜材料，拓展了膠黏劑的應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】B32B27/42, B01D69/12, B01D71/62
【公開號】CN104888613
【申請?zhí)枴緾N201510219753
【發(fā)明人】周小凡, 石勇, 宋冰, 徐軍飛
【申請人】南京林業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月27日